[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2006年12月26日、申请号为200610172474.X、发明名称为“半导体器件及其制造方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使用提供在衬底上的非晶半导体膜的底栅型的薄膜晶体管(以下缩写为TFT)、由TFT构成的电路、具有由TFT构成的电路的装置、以及其制造方法。

本发明特别涉及以液晶显示器件为典型的电光装置、以及可以适当地利用于安装有所述电光装置的电子设备的技术。

背景技术

近年来，直观液晶显示器件广泛地应用于电子设备如笔记本个人计算机或台式计算机的监视器、便携式电话机、音乐再生装置、电视机、便携式终端、静态数码相机、摄像机、专用阅览图像和动画的浏览器等，以便显示图像或文字信息。

尤其是，与无源液晶显示器件相比，有源矩阵液晶显示器件可以获得高精细的图像，所以被广泛应用。

有源矩阵液晶显示器件，在成为显示区域的像素部分中分别对应于像素并以矩阵形状配置有源元件(例如，薄膜晶体管)而构成。TFT作为开关元件在每个像素中分别控制施加给液晶的电压，以进行所希望的图像显示(参照专利文献1)。

在有源矩阵液晶显示器件中，通过光刻技术使用多个光掩模，在衬底上形成TFT、布线、电极、绝缘膜中的接触孔等。

在使用铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)等的金属形成布线或电极的情况下，可以通过进行干式蚀刻(干蚀刻)和湿式蚀刻(湿蚀刻)中的任何一种来形成所希望的图形。

此外，用于透过型液晶显示器件的像素电极的材料等的透光导电膜(在本说明书中也称为“透明导电膜”)也可以通过进行干式蚀刻(干蚀刻)和湿式蚀刻(湿蚀刻)中的任何一种来形成所希望的图形。

作为这样的透明导电膜，使用金属氧化物诸如铟锡氧化物(以下也称为“ITO”)、氧化锌、氧化铟锌(以下也称为“IZO”)等或半导体氧化物。

尤其是，对于透明导电膜的蚀刻，湿蚀刻是主流。

然而，与铝(Al)等的金属相比，上面举例的透明导电膜具有容易产生残渣的缺点。因此，在产生残渣且该残渣最终残留在衬底上的情况下，有可能在像素电极之间导致漏电流。

此外，与上述透明导电膜相同，氮化硅膜和氧化硅膜等的绝缘膜具有如下缺点，即通过湿蚀刻而产生的残渣残留在导电体之间的连接部分。因此，有可能导致连接不良和接触电阻的增大等。

此外，在使用传统的TFT的液晶显示器件中，形成由氮化硅膜、含氮的氧化硅膜或含氧的氮化硅膜构成的保护膜(也称为“钝化膜”)来覆盖成为开关功能的核心的半导体膜或TFT整体，以便保护它们免受污染物的影响。

这里所说的污染物就是锂(Li)、钠(Na)、钾(K)等的碱金属，该碱金属具有使半导体的作为开关的功能退化的效果。

然而，在透过型液晶显示器件或半透过型液晶显示器件中，所述保护膜不仅形成在TFT的上部而且形成在缝隙，该缝隙使来自背灯的光透过而形成显示图像。

来自背灯的光在缝隙也透过保护膜，但是，光在保护膜内部受反射、折射或吸收等的影响，最终的透过光的强度会降低。因此，液晶显示器件的亮度有可能成为对于背灯光源本身降低的值。再者，还有可能因为相同的理由透过保护膜之后的光的波长从光源的波长变化，实际上显示的颜色与希望的颜色不一致。

此外，现有的有源矩阵液晶显示器件由矩阵形状的像素构成，其中采用通过线顺序驱动选择扫描线(栅极布线)将图像显示在显示区域(像素部分)的方式是主流。

以60Hz等的周期选择各个扫描信号线，然而在从结束了向任意的行的写入以后直到下一周期开始写入的期间，在各个像素中提供辅助电容器(Cs)，以便保持像素电极的电位。

在现有的使用非晶半导体膜的有源矩阵液晶显示器件中，作为形成辅助电容器的方法，可以提出以下两个方法，即将使用相邻的像素行的栅极布线(扫描线)或以与栅极布线相同的材料并在相同的层上形成的布线作为一方电极，并且将像素电极作为另一方电极，在两个电极之间夹栅极绝缘膜和保护膜来形成辅助电容器的方法(以下称为“第一方法”)；以及与栅极布线分别形成且将使用与栅极布线相同的材料并在相同的层上形成的辅助电容线作为一方电极，将电连接到像素电极且使用与漏电极相同的材料并在相同的层上形成的电极作为另一方电极，在两个电极之间夹栅极绝缘膜来形成辅助电容器的方法(以下称为“第二方法”)。